在钻孔桩井筒内阻止泥浆沉淀的气体搅动器的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种在钻孔桩井筒内阻止泥浆沉淀的气体搅动器。它由一根进气管、一个进气节门、一个法兰架、一根射气管、四根斜撑、一块挡板、一个钢护筒和一个定位架构成。进气管的根部向下拧入法兰架的上外接管中，射气管的顶部向上拧入法兰架的下外接管中，挡板与射气管的根部通过所焊接的四根斜撑结合在一起。法兰架通过四根螺丝固定在定位架顶板的正中部位，其下外接管位于该顶板的小穿透孔中。进气管的顶端与空压机的橡胶管相连接，挡板高于井底500-550mm。本实用新型结构简单，易于制做，易于安装，它无须增加其它动力，利用与潜孔钻相配套的空压机所产生的一部分压缩气体，就能不断地搅动井筒中的泥浆，使之无法沉淀，故运行成本低廉。
【专利说明】在钻孔粧井筒内阻止泥浆沉淀的气体搅动器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种在钻孔桩井筒内阻止泥浆沉淀的气体搅动器。
【背景技术】
[0002]在山区或浅山区修建公路，桥梁墩台的基础采用钻孔桩结构。钻孔桩的井筒向下依次穿过土层和砂卵石层，进入岩石层中。在土层和砂卵石层部位，井筒用空心冲击锤开挖。在岩石层部位，首先在岩石层中用潜孔钻钻制3-6圈开挖孔，使该部位成为蜂窝煤状，然后再用实心冲击锤开挖。
[0003]在井筒的开口处设有一个钢护筒，在钢护筒内固定着一个定位架，在定位架的套管中插入一根限定钢管。潜孔钻的钻头和钻杆沿着该限定钢管向下钻入岩石层中，形成一个开挖孔。在顺次插入限定钢管并钻制开挖孔的过程中，井筒中的泥浆始终处于静止状态。随着泥浆的逐渐沉淀，其侧压力不断减小，从而导致井筒侧壁的坍塌。
[0004]本实用新型就是针对上述的这一问题，由本发明人精心研制的一种泥浆搅拌工具。它利用与潜孔钻相配套的空压机所产生的一部分压缩气体，不停地搅动泥浆，就能阻止其沉淀。
实用新型内容
[0005]本实用新型所要解决的问题就是提供一种结构简单，易于制做，易于安装的泥浆搅拌工具，在使用潜孔钻钻制井底开挖孔的过程中，不停地搅动泥浆，使之无法沉淀。
[0006]本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的:
[0007]—种在钻孔桩井筒内阻止泥浆沉淀的气体搅动器，其特征在于:它由一根进气管、一个进气节门、一个法兰架、一根射气管、四根斜撑、一块挡板、一个钢护筒和一个定位架构成；所述的钢护筒位于钻孔桩井筒的顶部；所述的定位架被固定于钢护筒之中，其顶面低于钢护筒的顶面1000mm;在钻孔桩井筒内充满了泥浆，其液面与定位架的顶面相持平；在定位架底板的中心处设有一个口径为150mm的大穿透孔，在其顶板的中心处设有一个口径为IlOmm的小穿透孔；在定位架顶板的正中部位，固定着所述的法兰架，其法兰盘和上外接管皆位于该顶板的上方，其下外接管则位于该顶板中心处的小穿透孔之内；所述的进气管其根部向下拧入法兰架的上外接管中；所述的进气节门位于进气管的上部，并低于进气管的顶端200mm ;所述的射气管其顶部向上拧入法兰架的下外接管中；该射气管位于定位架底板中心处的大穿透孔之内，其根部通过所焊接的四根斜撑固定着所述的挡板；该挡板高于钻孔桩井筒的底面500-550mm ;在进气管的顶端,连接着空压机的橡胶管。
[0008]所述的进气管是一根外径为25.4mm、壁厚为4mm、长度为1200mm的钢管,在其底部的外侧车有螺纹；所述的射气管是一根外径为44.5mm、壁厚为4mm的钢管，其长度小于钻孔桩井筒的深度1620-1670mm，在其顶部的外侧车有螺纹。
[0009]所述的法兰架由上外接管、法兰盘和下外接管焊接而成；上外接管是一根壁厚为4mm、高度为80mm的钢管,在其内侧车有螺纹；下外接管是一根壁厚为4mm、高度为IOOmm的钢管，在其内侧亦车有螺纹；法兰盘是一块厚度为10mm、直径为200mm的圆形钢板，在其平面的正中部位设有一个圆孔，该圆孔的口径等于上外接管的内径。
[0010]所述的钢护筒由一个钢筒和一个圆环钢板组成，它们都用IOmm厚的钢板制做；钢筒的高度为3000mm，其内径大于钻孔桩井筒的口径200mm;圆环钢板的外径大于钢筒的外径400_;圆环钢板套入钢筒的顶部，其顶面与钢筒的顶边相持平，二者通过焊接相固定。
[0011]所述的定位架由一个顶板、三至六圈套管和一个底板焊接而成；顶板和底板都用IOmm厚的圆形钢板制做,其半径都大于钻孔桩井筒的半径80mm ;整个定位架高2000mm,在其顶板的周边，以相等的环向间距固定着四根竖向钢筋；这四根竖向钢筋的顶部分别与钢护筒的侧壁相焊接。
[0012]在所述的法兰架其法兰盘的边部，以相等的环向间距共设有四个直径为17mm的螺丝孔；在所述的定位架其顶板的正中部位，围绕着小穿透孔共设有四个直径为17mm的固定孔；在每对螺丝孔和固定孔中，都自下而上穿出一根直径为16mm的螺丝；每根螺丝都设有两个拧紧的螺母，一个螺母位于该法兰盘与顶板之间，另一个螺母则位于该法兰盘之上。
[0013]所述的斜撑用直径为8_的光圆钢筋裁制而成，其长度为100_ ;所述的挡板是一块直径为100mm、厚度为5mm的圆形钢板；挡板的平面与所述的射气管的底端保持30mm的净距，其平面中心与该射气管的纵向中轴线相重合；在该射气管根部的侧面，以相等的环向间距焊接着四根斜撑的顶部；这四根斜撑的底端均与挡板的顶面相焊接。
[0014]本实用新型的优点是:结构简单，易于制做，易于安装，利用与潜孔钻相配套的空压机所产生的一部分压缩气体搅动井筒中的泥浆，就能使其无法沉淀，因而施工成本低廉。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1是进气管和射气管与法兰架相连接的立面图。
[0016]图2是进气管和射气管与法兰架相连接的沿其竖向中轴线的剖面图。
[0017]图3是法兰架的立面图。
[0018]图4是法兰架沿其竖向中轴线的剖面图。
[0019]图5是法兰架沿其法兰盘顶面的剖面图。
[0020]图6是法兰架沿其法兰盘底面的剖面图。
[0021]图7是进气管的立面图。
[0022]图8是进气管安装进气节门的立面图。
[0023]图9是射气管安装斜撑和挡板的立面图。
[0024]图10是进气管、进气节门、法兰架、射气管、斜撑及挡板组装在一起的的立面图。
[0025]图11是钻孔桩井筒和钢护筒沿其竖向中轴线的剖面图。
[0026]图12是定位架被安装于钢护筒内沿其竖向中轴线的剖面图。
[0027]图13是本实用新型位于钻孔桩井筒内沿其竖向中轴线的剖面图。
[0028]图14是定位架沿其竖向中轴线的剖面图。
[0029]图15是钢护筒沿其竖向中轴线的剖面图。
[0030]图16是定位架的顶面图。
[0031]图17是定位架顶板安装螺丝后的平面图。
[0032]图18是定位架的底面图。[0033]图19是本实用新型在钻孔桩井筒内安装后沿钢护筒顶面的剖面图。
[0034]附图标记
[0035]I进气管，2进气节门，3法兰架，4射气管，5斜撑，6挡板，7钻孔桩井筒，8钢护筒孔，9定位架，10螺丝，11橡胶管，12泥浆，3-1上外接管，3-2法兰盘，3-3下外接管，3-4螺丝孔，8-1钢筒,8_2圆环钢板，9-1顶板,9-2套管,9-3底板,9-4小穿透孔,9-5大穿透孔，
9-6固定孔。
【具体实施方式】
[0036]如附图1-19所示:本实用新型由一根进气管1、一个进气节门2、一个法兰架3、一根射气管4、四根斜撑5、一块挡板6、一个钢护筒8和一个定位架9构成。
[0037]钢护筒8由一个钢筒8-1和一个圆环钢板8-2组成，它们都用IOmm厚的钢板制做。钢筒8-1的高度为3000mm，其内径大于钻孔桩井筒7的口径200mm。圆环钢板8_2的外径大于钢筒8-1的外径400_。圆环钢板8-2套入钢筒8-1的顶部，其顶面与钢筒8-1的顶边相持平，二者通过焊接相固定。在钻孔桩井筒7的开挖部位，钢护筒8被垂直埋入，其顶面与地面相持平，其外侧是密实的回填土。
[0038]定位架9由一个顶板9-1、三至六圈套管9-2和一个底板9_3焊接而成。顶板9_1和底板9-3都用IOmm厚的圆形钢板制做,其半径都大于钻孔桩井筒7的半径80mm。整个定位架9高2000_，在其底板9-3的中心处设有一个口径为150_的大穿透孔9_5，在其顶板
9-1的中心处设有一个口径为IlOmm的小穿透孔9-4。围绕着该小穿透孔9_4，共设有四个直径为17mm的固定孔9-6。在每个固定孔9-6中，都固定着一根拧紧螺母的螺丝10。这些螺丝10的直径皆为16mm，其螺母都位于顶板9-1的顶面。
[0039]定位架9位于钢护筒8之中，其顶面低于钢护筒8的顶面1000mm。在钻孔桩井筒7内充满了泥浆12，其液面与定位架9的顶面相持平。在定位架9顶板9-1的周边，以相等的环向间距固定着四根竖向钢筋，这四根竖向钢筋的顶部分别与钢护筒8的侧壁相焊接。
[0040]进气管I是一根外径为25.4mm、壁厚为4mm、长度为1200mm的钢管,在其底部的外侧车有螺纹。射气管4是一根外径为44.5mm、壁厚为4mm的钢管，其长度小于钻孔桩井筒7的深度1620-1670mm，在其顶部的外侧车有螺纹。
[0041]法兰架3由上外接管3-1、法兰盘3-2和下外接管3-3焊接而成。上外接管3_1是一根壁厚为4mm、高度为80mm的钢管，在其内侧车有螺纹。下外接管3_3是一根壁厚为4mm、高度为IOOmm的钢管，在其内侧亦车有螺纹。法兰盘3-2是一块厚度为10mm、直径为200mm的圆形钢板。在其平面的正中部位设有一个圆孔，它的口径等于上外接管3_1的内径。在其平面的边部，以相等的环向间距共设有四个直径为17mm的螺丝孔3-4。
[0042]斜撑5用直径为8mm的光圆钢筋制做,其长度为100mm。挡板6是一块直径为100mm、厚度为5mm的圆形钢板。挡板6的平面与射气管4的底端保持30mm的净距,其平面中心与射气管4的纵向中轴线相重合。在射气管4根部的侧面，以相等的环向间距焊接着四根斜撑5的顶部。这四根斜撑5的底端均与挡板6的顶面相焊接。
[0043]进气管I的根部向下拧入法兰架3的上外接管3-1中。进气节门2位于进气管I的上部，并低于进气管I的顶端200mm。射气管4的顶部向上拧入法兰架3的下外接管3_3中。进气管1、进气节门2、法兰架3、射气管4、斜撑5及挡板6构成了一个连接体，这个连接体位于定位架9的小穿透孔9-4与大穿透孔9-5中。这其中，挡板6距钻孔桩井筒7的底面500-550mm,而法兰架3则被定位架9的顶板9_1所阻挡，并与之相固定。
[0044]法兰架3的法兰盘3-2和上外接管3-1皆位于定位架9的顶板9_1之上，其下外接管3-3则位于顶板9-1中心处的小穿透孔9-4之内。固定于小穿透孔9-4周围的四根螺丝10分别穿出法兰盘3-2的四个螺丝孔3-4。在顶板9-1与法兰盘3-2之间，已有的螺母仍保留在原处。在法兰盘3-2之上，每根螺丝10再各拧紧一个螺母。
[0045]在进气管I的顶端，连接着空压机的橡胶管11。在钻孔桩井筒7的开口处，垂直架设着潜孔钻。在空压机的带动下，钻杆与钻头顺次穿过定位架9的每个套管9-2，在井底的岩石中钻制开挖孔。与此同时，空压机所产生的一部分压缩气体从橡胶管11依次进入进气管I和射气管4中，遇到挡板6的阻挡后，向周围沿水平方向射出，搅动着泥浆12向上翻腾，使其无法沉淀。
【权利要求】
1.一种在钻孔桩井筒内阻止泥浆沉淀的气体搅动器，其特征在于:它由一根进气管〔I〕、一个进气节门〔2〕、一个法兰架〔3〕、一根射气管〔4〕、四根斜撑〔5〕、一块挡板〔6〕、一个钢护筒〔8〕和一个定位架〔9〕构成；所述的钢护筒〔8〕位于钻孔桩井筒〔7〕的顶部；所述的定位架〔9〕被固定于钢护筒〔8〕之中，其顶面低于钢护筒〔8〕的顶面1000mm;在钻孔桩井筒〔7〕内充满了泥浆〔12〕，其液面与定位架〔9〕的顶面相持平；在定位架〔9〕底板〔9-3〕的中心处设有一个口径为150mm的大穿透孔〔9-5〕，在其顶板〔9-1〕的中心处设有一个口径为IlOmm的小穿透孔〔9-4〕；在定位架〔9〕顶板〔9_1〕的正中部位，固定着所述的法兰架〔3〕，其法兰盘〔3-2〕和上外接管〔3-1〕皆位于该顶板〔9-1〕的上方，其下外接管〔3-3〕则位于该顶板〔9-1〕中心处的小穿透孔〔9-4〕之内；所述的进气管〔I〕其根部向下拧入法兰架〔3〕的上外接管〔3-1〕中；所述的进气节门〔2〕位于进气管〔I〕的上部，并低于进气管〔I〕的顶端200mm ;所述的射气管〔4〕其顶部向上拧入法兰架〔3〕的下外接管〔3_3〕中；该射气管〔4〕位于定位架〔9〕底板〔9-3〕中心处的大穿透孔〔9-5〕之内，其根部通过所焊接的四根斜撑〔5〕固定着所述的挡板〔6〕；该挡板〔6〕高于钻孔桩井筒〔7〕的底面500-550mm ;在进气管〔I〕的顶端，连接着空压机的橡胶管〔11〕。
2.根据权利要求1所述的在钻孔桩井筒内阻止泥浆沉淀的气体搅动器，其特征在于:所述的进气管〔I〕是一根外径为25.4mm、壁厚为4mm、长度为1200mm的钢管,在其底部的外侧车有螺纹；所述的射气管〔4〕是一根外径为44.5mm、壁厚为4mm的钢管，其长度小于钻孔桩井筒〔7〕的深度1620-1670mm，在其顶部的外侧车有螺纹。
3.根据权利要求1所述的在钻孔桩井筒内阻止泥浆沉淀的气体搅动器，其特征在于:所述的法兰架〔3〕由上外接管〔3-1〕、法兰盘〔3-2〕和下外接管〔3-3〕焊接而成；上外接管(3-1)是一根壁厚为4mm、高度为80mm的钢管，在其内侧车有螺纹；下外接管〔3_3〕是一根壁厚为4mm、高度为IOOmm的钢管，在其内侧亦车有螺纹；法兰盘〔3_2〕是一块厚度为10mm、直径为200mm的圆形钢板，在其平面的正中部位设有一个圆孔，该圆孔的口径等于上外接管〔3-1〕的内径。
4.根据权利要求1所述的在钻孔桩井筒内阻止泥浆沉淀的气体搅动器，其特征在于:所述的钢护筒〔8〕由一个钢筒〔8-1〕和一个圆环钢板〔8-2〕组成，它们都用IOmm厚的钢板制做；钢筒〔8-1〕的高度为3000mm，其内径大于钻孔桩井筒〔7〕的口径200mm ;圆环钢板〔8-2〕的外径大于钢筒〔8-1〕的外径400mm;圆环钢板〔8-2〕套入钢筒〔8_1〕的顶部，其顶面与钢筒〔8-1〕的顶边相持平，二者通过焊接相固定。
5.根据权利要求1所述的在钻孔桩井筒内阻止泥浆沉淀的气体搅动器，其特征在于:所述的定位架〔9〕由一个顶板〔9-1〕、三至六圈套管〔9-2〕和一个底板〔9-3〕焊接而成；顶板〔9-1〕和底板〔9-3〕都用IOmm厚的圆形钢板制做，其半径都大于钻孔桩井筒〔7〕的半径80mm ;整个定位架〔9〕高2000mm,在其顶板〔9-1〕的周边，以相等的环向间距固定着四根竖向钢筋；这四根竖向钢筋的顶部分别与钢护筒〔8〕的侧壁相焊接。
6.根据权利要求1所述的在钻孔桩井筒内阻止泥浆沉淀的气体搅动器，其特征在于:在所述的法兰架〔3〕其法兰盘〔3-2〕的边部，以相等的环向间距共设有四个直径为17mm的螺丝孔〔3-4〕；在所述的定位架〔9〕其顶板〔9-1〕的正中部位，围绕着小穿透孔〔9-4〕共设有四个直径为17mm的固定孔〔9-6〕；在每对螺丝孔〔3_4〕和固定孔〔9_6〕中，都自下而上穿出一根直径为16mm的螺丝〔10〕；每根螺丝〔10〕都设有两个拧紧的螺母，一个螺母位于该法兰盘〔3-2〕与顶板〔9-1〕之间，另一个螺母则位于该法兰盘〔3-2〕之上。
7.根据权利要求1所述的在钻孔桩井筒内阻止泥浆沉淀的气体搅动器，其特征在于:所述的斜撑〔5〕用直径为8mm的光圆钢筋裁制而成,其长度为IOOmm ;所述的挡板〔6〕是一块直径为100mm、厚度为5mm的圆形钢板；挡板〔6〕的平面与所述的射气管〔4〕的底端保持30mm的净距，其平面中心与该射气管〔4〕的纵向中轴线相重合；在该射气管〔4〕根部的侧面，以相等的环向间距焊接着四根斜撑〔5〕的顶部；这四根斜撑〔5〕的底端均与挡板〔6〕的顶面相焊接。
【文档编号】E21B21/00GK203559826SQ201320651006
【公开日】2014年4月23日 申请日期:2013年10月22日 优先权日:2013年10月22日
【发明者】杨宇鹏 申请人:北京鑫实路桥建设有限公司